JP3734479B2 - Rare earth magnet manufacturing method - Google Patents

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JP3734479B2
JP3734479B2 JP2003081538A JP2003081538A JP3734479B2 JP 3734479 B2 JP3734479 B2 JP 3734479B2 JP 2003081538 A JP2003081538 A JP 2003081538A JP 2003081538 A JP2003081538 A JP 2003081538A JP 3734479 B2 JP3734479 B2 JP 3734479B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、希土類元素を含む磁石素体に保護膜が設けられた希土類磁石の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
希土類磁石としては、例えば、Sm−Co5 系、Sm2 −Co17系、Sm−Fe−N系、あるいはR−Fe−B系(Rは希土類元素を表す)が知られており、高性能な永久磁石として用いられている。このうちR−Fe−B系は、希土類元素としてサマリウム(Sm)よりも豊富に存在し価格が比較的安いネオジム(Nd)を主として用いており、鉄(Fe)も安価であることに加えて、Sm−Co系などと同等以上の磁気性能を有することから、特に注目されている。
【0003】
ところが、このR−Fe−B系希土類磁石は、主成分として酸化され易い希土類元素と鉄とを含有するために、耐食性が比較的低く、性能の劣化およびばらつきなどが課題となっている。
【0004】
このような希土類磁石の耐食性の低さを改善することを目的として、種々の耐食性の保護膜を表面に形成することが提案されている(特許文献1ないし特許文献6参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開昭60−54406号公報
【特許文献2】
特開昭63−198305号公報
【特許文献3】
特開昭63−211703号公報
【特許文献4】
特開平1−286407号公報
【特許文献5】
特開平2−26003号公報
【特許文献6】
特開平9−7810号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの保護膜により希土類磁石の耐食性は確かに向上するのであるが、更なる改善が求められていた。例えば、保護膜をめっきあるいは化成処理などの湿式処理により形成する際には、一般に前処理として、酸による溶解処理および洗浄を行うが、その洗浄工程において、磁石素体の表面が酸化してしまい、磁石素体と保護膜との密着性が低下してしまう場合があった。その結果、保護膜が傷ついたり、あるいは保護膜にピンホールなどの欠陥があると、そこから磁石素体が腐食し、それにより保護膜の膨れやあるいは剥離などが生じてしまい、耐食性が低下してしまうという問題があった。
【0007】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、耐食性を向上させることができる希土類磁石の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明による希土類磁石の製造方法は、希土類元素を含む磁石素体に保護膜が設けられた希土類磁石を製造するものであって、磁石素体を酸により溶解処理したのち、ホウ酸およびホウ酸塩を含むホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理する工程と、この浸漬処理を行ったのち、磁石素体に保護膜を形成する工程とを含むものである。
【0009】
本発明による希土類磁石の製造方法では、磁石素体を溶解処理したのち、ホウ酸およびホウ酸塩を含むホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理するので、磁石素体の酸化が抑制される。よって、磁石素体と保護膜との密着性が向上し、耐食性が向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0011】
図1は本発明の一実施の形態に係る希土類磁石の製造方法を表すものである。この希土類磁石の製造方法は、希土類元素を含む磁石素体に保護膜が設けられた希土類磁石を製造するものである。まず、例えば磁石素体の原料粉末を用意する(ステップS101)。具体的には、例えば希土類元素と遷移金属元素とを含む所望の組成の合金を鋳造し、インゴットを作製したのち、得られたインゴットを、スタンプミル等により粒径10μm〜800μm程度に粗粉砕し、更にボールミル等により粒径0.5μm〜5μm程度の粉末に微粉砕する。
【0012】
なお、希土類元素というのは、長周期型周期表の3族に属するイットリウム(Y)およびランタノイドのランタン(La),セリウム(Ce),プラセオジム(Pr),ネオジム(Nd),プロメチウム(Pm),サマリウム(Sm),ユウロピウム(Eu),ガドリニウム(Gd),テルビウム(Tb)ジスプロシウム(Dy)ホルミウム(Ho)エルビウム(Er),ツリウム(Tm),イッテルビウム(Yb),ルテチウム(Lu)の16元素の総称である。
【0013】
原料粉末としては、例えば、1種以上の希土類元素と、鉄(Fe)と、ホウ素(B)を含有するものが好ましい。希土類元素としては、例えば、ネオジム,ジスプロシウム,プラセオジム,およびテルビウムのうち少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0014】
希土類元素の含有量は8原子%〜40原子%とすることが好ましい。8原子%未満では、結晶構造がα−鉄と同一の立方晶組織となるので、高い保磁力(iHc)を得ることができず、40原子%を超えると、希土類リッチな非磁性相が多くなり、残留磁束密度(Br)が低下してしまうからである。
【0015】
鉄の含有量は42原子%〜90原子%とすることが好ましい。鉄が42原子%未満であると残留磁束密度が低下してしまい、90原子%を超えると保磁力が低下してしまうからである。
【0016】
ホウ素の含有量は2原子%〜28原子%とすることが好ましい。ホウ素が2原子%未満であると菱面体組織となるので保磁力が不十分となり、28原子%を超えるとホウ素リッチな非磁性相が多くなるので残留磁束密度が低下してしまうからである。
【0017】
なお、鉄の一部をコバルト(Co)で置換するようにしてもよい。磁気特性を損なうことなく温度特性を改善することができるからである。この場合、コバルトの置換量は、Fe1-x Cox で表すと原子比でxが0.5以下の範囲内とすることが好ましい。これよりも置換量が多いと磁気特性が劣化してしまうからである。
【0018】
また、ホウ素の一部を炭素(C),リン(P),硫黄(S),および銅(Cu)のうちの少なくとも1種で置換するようにしてもよい。生産性の向上および低コスト化を図ることができるからである。この場合、これら炭素,リン,硫黄および銅の含有量は、全体の4原子%以下とすることが好ましい。これよりも多いと磁気特性が劣化してしまうからである。
【0019】
更に、原料粉末には、保磁力の向上、生産性の向上、および低コスト化のために、アルミニウム(Al),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),マンガン(Mn),ビスマス(Bi),ニオブ(Nb),タンタル(Ta),モリブデン(Mo),タングステン(W),アンチモン(Sb),ゲルマニウム(Ge),スズ(Sn),ジルコニウム(Zr),ニッケル(Ni),ケイ素(Si),ガリウム(Ga),銅(Cu)あるいはハフニウム(Hf)等の1種以上を添加するようにしてもよい。この場合、添加量は総計で全体の10原子%以下とすることが好ましい。これよりも多いと磁気特性の劣化を招いてしまうからである。
【0020】
加えて、原料粉末には、不可避的不純物として、酸素(O),窒素(N),炭素(C)あるいはカルシウム(Ca)等が全体の3原子%以下の範囲内で含有されていてもよい。
【0021】
磁石素体の原料粉末としては、また例えば、1種以上の希土類元素と、コバルトとを含有するもの、あるいは1種以上の希土類元素と、鉄と、窒素(N)とを含有するものを用いてもよい。具体的には、例えば、Sm−Co5 系あるいはSm2 −Co17系(数字は原子比)などのサマリウムとコバルトとを含むものや、または、Sm−Fe−N系などのサマリウムと鉄と窒素とを含むものが挙げられる。
【0022】
なお、2種以上の希土類元素を用いる場合には、原料粉末としてミッシュメタル等の混合物を用いるようにしてもよい。
【0023】
次いで、この原料粉末を好ましくは磁場中において成形したのち、例えば1000℃〜1200℃で0.5時間〜24時間焼結し、磁石素体を作製する(ステップS102)。その際、磁場強度は10kOe以上、成形圧力は1Mg/cm2 〜5Mg/cm2 程度とすることが好ましい。また、焼結雰囲気は、アルゴン(Ar)ガス等の不活性ガス雰囲気または真空とすることが好ましい。続いて、不活性ガス雰囲気中で、500℃〜900℃にて1時間〜5時間時効処理を行うことが好ましい。この時効処理は複数回行ってもよい。
【0024】
なお、磁石素体は焼結法以外の方法により作製するようにしてもよい。例えば、バルク体磁石を製造する際のいわゆる急冷法により製造するようにしてもよい。
【0025】
磁石素体を作製したのち、この磁石素体を所望の大きさに切断加工し、バレル研磨などにより面研磨する(ステップS103)。次いで、磁石素体をアルカリ性の界面活性剤などにより脱脂処理する(ステップS104)。続いて、磁石素体を必要に応じて水洗したのち、硝酸溶液などの酸により溶解処理し、磁石素体の表面の酸化物を除去する(ステップS105)。
【0026】
溶解処理をしたのち、磁石素体を、ホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理し、溶解処理により生じた磁石素体の表面の付着物を除去する(ステップS106)。その際、超音波をかけてもよい。このように本実施の形態では、ホウ酸塩緩衝溶液を使用しているので、磁石素体の酸化が抑制される。なお、ホウ酸塩緩衝溶液というのは、ホウ酸(H3 BO3 )とその塩とを含む緩衝溶液を意味している。このホウ酸塩緩衝溶液は、例えば、ホウ酸とホウ砂(四ホウ酸ナトリウム10水和物Na2 4 7 ・10H2 O)とを適量混合することにより、pH6.5、pH7.2、pH8.4、pH10.4などpH6からpH11の範囲内のものを作製することが可能である。また、ホウ酸塩には、五ホウ酸アンモニウム((NH4 2 O・5B2 3 )、四ホウ酸アンモニウム((NH4 2 4 7 )、四ホウ酸カリウム(K2 4 7 )、四ホウ酸リチウム(Li2 4 7 )、ペルオキソホウ酸ナトリウム(NaBO3 )、あるいはそれらの水和物などを用いてもよい。
【0027】
なお、ステップS105の溶解処理を行ったのち、ステップS106の浸漬処理を行う前に、必要に応じて酸を除去する程度の水洗を行ってもよい。また、ステップS106の浸漬処理を行った後にも、必要に応じて水洗を行ってもよい。但し、ステップS106の浸漬処理を行った後は、水洗せずに後続の第1の保護膜を形成する工程(ステップS107参照)を行うようにした方が好ましい。磁石素体の酸化を抑制することができるからである。
【0028】
そののち、磁石素体に例えばめっきにより第1の保護膜を形成する(ステップS107)。第1の保護膜は、例えば、ニッケルまたはニッケルを含む合金により形成することが好ましい。ニッケルは生産性が高いので好ましく、また、硬度、耐久性、および耐食性などの点からは、必要に応じて鉄,コバルト,銅,亜鉛(Zn),リン(P),ホウ素,マンガン(Mn),スズ(Sn)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を含むニッケルの合金が好ましい。第1の保護膜の厚みは、例えば、3μm以上50μm以下とすることが好ましく、5μm以上40μm以下とすればより好ましい。
【0029】
第1の保護膜を形成したのち、第1の保護膜の上に、必要に応じて例えばめっきにより第2の保護膜を形成することが好ましい(ステップS108)。耐食性をより向上させることができるからである。第2保護膜は、例えば、ニッケルおよび硫黄を含む合金により形成することが好ましい。生産性の点からはニッケルと硫黄との合金が好ましく、硬度、耐久性、および耐食性などの点からは、必要に応じて鉄,コバルト,銅,亜鉛,リン,ホウ素,マンガン,スズおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも1種と、ニッケルおよび硫黄とを含む合金が好ましい。第2の保護膜における硫黄の含有量は、0.01質量%以上0.8質量%以下の範囲内とすることが好ましい。硫黄を含むことで、酸化還元電位が低くなり、ピンホールがあっても、第1の保護膜の犠牲アノードとなり、全体として耐食性を向上させることができるからである。第2の保護膜の厚みは、例えば、1μm以上20μm以下とすることが好ましく、5μm以上15μm以下とすればより好ましい。
【0030】
第2の保護膜を形成したのち、必要に応じて後処理を行う(ステップS109)。後処理としては、例えば、ヨークとの接着力を向上させるためのリン酸処理や、あるいは絶縁のための樹脂塗装などがある。そののち、着磁を行う(ステップS110)。これにより、希土類磁石が完成する。
【0031】
このように本実施の形態によれば、磁石素体を溶解処理した後、ホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理するようにしたので、磁石素体の酸化を抑制することができる。よって、磁石素体と第1の保護膜との密着性を向上させることができ、耐食性を向上させることができる。
【0032】
特に、pH6からpH11のホウ酸塩緩衝溶液を用いるようにすれば、より高い効果を得ることができる。
【0033】
【実施例】
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【0034】
粉末冶金法により14Nd−1Dy−7B−78Fe(数字は原子比)の組成をもつ磁石素体を作製し、アルゴン雰囲気中で600℃にて2時間の熱処理を施したのち(ステップS101,ステップS102参照)、56×40×8(mm)の大きさに加工し、さらにバレル研磨により面取りを行った(ステップS103参照)。
【0035】
次いで、この磁石素体を、アルカリ性の界面活性剤により洗浄した後(ステップS104参照)、硝酸溶液により溶解処理を行った(ステップS105参照)。続いて、ホウ酸18.9g/l、ホウ砂10水塩0.72g/lの割合で混合した25℃、pH8.4のホウ酸−ホウ砂緩衝溶液に磁石素体を浸漬し、洗浄した(ステップS106参照)。
【0036】
そののち、磁石素体にワット浴によりニッケルめっきを行い、第1の保護膜を形成した(ステップS107参照)。第1の保護膜を形成したのち、後処理を行い(ステップS109参照)、着磁を行った(ステップS110参照)。これにより、実施例の希土類磁石を得た。
【0037】
実施例に対する比較例として、溶解処理の後に、25℃の脱イオン水に磁石素体を浸漬し、洗浄したことを除き、実施例と同様にして希土類磁石を製造した。
【0038】
得られた実施例および比較例の希土類磁石について、JIS−H−8630による密着強度試験、およびJIS−C−0023による24時間の塩水噴霧試験を行った。塩水噴霧試験では、外観を肉眼で検査し、発錆の有無で合否を判定した。それらの結果を表1に示す。
【0039】
【表1】

Figure 0003734479
【0040】
表1に示したように、実施例によれば比較例よりも高い密着強度が得られ、塩水噴霧試験も合格であったのに対して、比較例では塩水噴霧試験において腐食がみられた。すなわち、磁石素体を溶解処理したのちに、ホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理するようにすれば、磁石素体と保護膜との密着性を向上させることができ、優れた耐食性を得られることが分かった。
【0041】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、上記実施の形態および実施例では、希土類磁石の製造工程について具体的に説明したが、全ての工程を含む必要はなく、また、他の工程を含んでいてもよい。
【0042】
また、上記実施の形態および実施例では、磁石素体に第1の保護膜および必要に応じて第2の保護膜を設ける場合について説明したが、これら以外の他の構成要素を更に有していてもよい。例えば、磁石素体と第1の保護膜との間、第1の保護膜と第2の保護膜との間、あるいは第2の保護膜の上に、他の膜を有していてもよい。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による希土類磁石の製造方法によれば、磁石素体を酸により溶解処理したのち、ホウ酸およびホウ酸塩を含むホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理するようにしたので、磁石素体の酸化を抑制することができる。よって、磁石素体と保護膜との密着性を向上させることができ、耐食性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る希土類磁石の製造方法を表す流れ図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a rare earth magnet in which a protective film is provided on a magnet body containing a rare earth element.
[0002]
[Prior art]
As rare earth magnets, for example, Sm—Co 5 series, Sm 2 —Co 17 series, Sm—Fe—N series, or R—Fe—B series (R represents a rare earth element) are known and have high performance. It is used as a permanent magnet. Among these, the R—Fe—B system mainly uses neodymium (Nd), which is more abundant than samarium (Sm) as a rare earth element and is relatively inexpensive, and iron (Fe) is also inexpensive. In particular, it has attracted attention because it has a magnetic performance equivalent to or better than that of the Sm—Co system.
[0003]
However, since this R—Fe—B rare earth magnet contains rare earth elements that are easily oxidized and iron as main components, the corrosion resistance is relatively low, and degradation and variations in performance are problems.
[0004]
In order to improve the low corrosion resistance of such rare earth magnets, it has been proposed to form various corrosion-resistant protective films on the surface (see Patent Documents 1 to 6).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-60-54406 [Patent Document 2]
JP-A 63-198305 [Patent Document 3]
JP 63-217033 A [Patent Literature 4]
JP-A-1-286407 [Patent Document 5]
JP-A-2-26003 [Patent Document 6]
JP-A-9-7810 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, although these protective films certainly improve the corrosion resistance of rare earth magnets, further improvements have been demanded. For example, when a protective film is formed by wet treatment such as plating or chemical conversion treatment, generally, as a pretreatment, an acid dissolution treatment and washing are performed, but in the washing step, the surface of the magnet body is oxidized. In some cases, the adhesion between the magnet body and the protective film may be reduced. As a result, if the protective film is damaged or there is a defect such as a pinhole in the protective film, the magnet body will corrode from there, thereby causing the protective film to swell or peel off, reducing the corrosion resistance. There was a problem that.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a method for producing a rare earth magnet capable of improving corrosion resistance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A method for producing a rare earth magnet according to the present invention is a method for producing a rare earth magnet in which a protective element is provided on a magnet body containing a rare earth element. After the magnet body is dissolved with an acid , boric acid and boric acid are produced. It includes a step of immersing in a borate buffer solution containing salt, and a step of forming a protective film on the magnet body after the immersion treatment.
[0009]
In the method for producing a rare earth magnet according to the present invention, since the magnet body is dissolved and then immersed in a borate buffer solution containing boric acid and borate , oxidation of the magnet body is suppressed. Therefore, the adhesion between the magnet body and the protective film is improved, and the corrosion resistance is improved.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0011]
FIG. 1 shows a method for manufacturing a rare earth magnet according to an embodiment of the present invention. This method of manufacturing a rare earth magnet is to manufacture a rare earth magnet in which a protective film is provided on a magnet body containing a rare earth element. First, for example, a raw material powder of a magnet body is prepared (step S101). Specifically, for example, after casting an alloy having a desired composition containing a rare earth element and a transition metal element to produce an ingot, the obtained ingot is roughly pulverized to a particle size of about 10 μm to 800 μm by a stamp mill or the like. Further, it is pulverized into a powder having a particle size of about 0.5 μm to 5 μm by a ball mill or the like.
[0012]
The rare earth elements are yttrium (Y) and lanthanoid lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), which belong to group 3 of the long-period periodic table. 16 elements of samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb) dysprosium (Dy) holmium (Ho) erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu) It is a generic name.
[0013]
As the raw material powder, for example, a powder containing one or more rare earth elements, iron (Fe), and boron (B) is preferable. As the rare earth element, for example, at least one of neodymium, dysprosium, praseodymium, and terbium is preferably included.
[0014]
The rare earth element content is preferably 8 to 40 atomic%. If it is less than 8 atomic%, since the crystal structure becomes the same cubic structure as α-iron, a high coercive force (iHc) cannot be obtained, and if it exceeds 40 atomic%, there are many rare earth-rich nonmagnetic phases. This is because the residual magnetic flux density (Br) decreases.
[0015]
The iron content is preferably 42 atom% to 90 atom%. This is because if the iron content is less than 42 atomic%, the residual magnetic flux density decreases, and if it exceeds 90 atomic%, the coercive force decreases.
[0016]
The boron content is preferably 2 atomic% to 28 atomic%. If the boron content is less than 2 atomic%, the rhombohedral structure is formed, so that the coercive force is insufficient. If the boron content exceeds 28 atomic%, the boron-rich nonmagnetic phase increases and the residual magnetic flux density decreases.
[0017]
A part of iron may be replaced with cobalt (Co). This is because the temperature characteristics can be improved without impairing the magnetic characteristics. In this case, the substitution amount of cobalt is preferably in the range where x is 0.5 or less in terms of atomic ratio in terms of Fe 1-x Co x . This is because if the substitution amount is larger than this, the magnetic characteristics are deteriorated.
[0018]
Further, a part of boron may be substituted with at least one of carbon (C), phosphorus (P), sulfur (S), and copper (Cu). This is because productivity can be improved and costs can be reduced. In this case, the content of carbon, phosphorus, sulfur and copper is preferably 4 atomic% or less. This is because if it exceeds the above range, the magnetic properties will deteriorate.
[0019]
Furthermore, the raw material powder includes aluminum (Al), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), in order to improve coercivity, improve productivity, and reduce costs. Bismuth (Bi), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), tungsten (W), antimony (Sb), germanium (Ge), tin (Sn), zirconium (Zr), nickel (Ni), One or more of silicon (Si), gallium (Ga), copper (Cu), hafnium (Hf), etc. may be added. In this case, the total addition amount is preferably 10 atomic% or less of the total. This is because if it exceeds the above range, the magnetic characteristics will be deteriorated.
[0020]
In addition, the raw material powder may contain oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), calcium (Ca) or the like as an inevitable impurity within a range of 3 atomic% or less of the whole. .
[0021]
As the raw material powder for the magnet body, for example, a powder containing one or more rare earth elements and cobalt, or a powder containing one or more rare earth elements, iron, and nitrogen (N) is used. May be. Specifically, for example, those containing samarium and cobalt such as Sm—Co 5 or Sm 2 —Co 17 (numbers are atomic ratios), or samarium and iron such as Sm—Fe—N The thing containing nitrogen is mentioned.
[0022]
In addition, when using 2 or more types of rare earth elements, you may make it use mixtures, such as a misch metal, as raw material powder.
[0023]
Next, this raw material powder is preferably molded in a magnetic field, and then sintered, for example, at 1000 ° C. to 1200 ° C. for 0.5 hour to 24 hours to produce a magnet body (step S102). At that time, the magnetic field strength is preferably 10 kOe or more, and the molding pressure is preferably about 1 Mg / cm 2 to 5 Mg / cm 2 . The sintering atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as argon (Ar) gas or a vacuum. Subsequently, it is preferable to perform an aging treatment at 500 ° C. to 900 ° C. for 1 hour to 5 hours in an inert gas atmosphere. This aging treatment may be performed a plurality of times.
[0024]
Note that the magnet body may be produced by a method other than the sintering method. For example, you may make it manufacture by what is called a quenching method at the time of manufacturing a bulk magnet.
[0025]
After producing the magnet body, the magnet body is cut into a desired size and surface-polished by barrel polishing or the like (step S103). Next, the magnet body is degreased with an alkaline surfactant or the like (step S104). Subsequently, the magnet body is washed with water if necessary, and then dissolved with an acid such as a nitric acid solution to remove oxides on the surface of the magnet body (step S105).
[0026]
After the dissolution treatment, the magnet body is immersed in a borate buffer solution, and the deposits on the surface of the magnet body generated by the dissolution treatment are removed (step S106). At that time, ultrasonic waves may be applied. Thus, in this Embodiment, since the borate buffer solution is used, the oxidation of a magnet body is suppressed. The borate buffer solution means a buffer solution containing boric acid (H 3 BO 3 ) and a salt thereof. This borate buffer solution can be prepared by mixing boric acid and borax (sodium tetraborate decahydrate Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O) in an appropriate amount to pH 6.5, pH 7.2. , PH 8.4, pH 10.4, etc., in the range of pH 6 to pH 11 can be prepared. Borate salts include ammonium pentaborate ((NH 4 ) 2 O · 5B 2 O 3 ), ammonium tetraborate ((NH 4 ) 2 B 4 O 7 ), potassium tetraborate (K 2 B 4 O 7 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), sodium peroxoborate (NaBO 3 ), or a hydrate thereof may be used.
[0027]
In addition, after performing the dissolution process of step S105, before performing the immersion process of step S106, you may perform the water washing of the grade which removes an acid as needed. Moreover, you may wash with water as needed after performing the immersion process of step S106. However, it is preferable to perform the subsequent step of forming the first protective film (see step S107) without washing with water after the immersion treatment in step S106. This is because the oxidation of the magnet body can be suppressed.
[0028]
After that, a first protective film is formed on the magnet body by, for example, plating (step S107). The first protective film is preferably formed of, for example, nickel or an alloy containing nickel. Nickel is preferable because of its high productivity. From the viewpoint of hardness, durability, and corrosion resistance, nickel, cobalt, copper, zinc (Zn), phosphorus (P), boron, manganese (Mn) are used as necessary. An alloy of nickel containing at least one selected from the group consisting of tin (Sn) and tungsten (W) is preferred. The thickness of the first protective film is preferably 3 μm or more and 50 μm or less, for example, and more preferably 5 μm or more and 40 μm or less.
[0029]
After forming the first protective film, it is preferable to form a second protective film on the first protective film by plating, for example, if necessary (step S108). This is because the corrosion resistance can be further improved. The second protective film is preferably formed of an alloy containing nickel and sulfur, for example. From the viewpoint of productivity, an alloy of nickel and sulfur is preferable. From the viewpoint of hardness, durability, and corrosion resistance, iron, cobalt, copper, zinc, phosphorus, boron, manganese, tin, and tungsten are optionally used. An alloy containing at least one member selected from the group consisting of nickel and sulfur is preferable. The content of sulfur in the second protective film is preferably in the range of 0.01% by mass to 0.8% by mass. By including sulfur, the oxidation-reduction potential is lowered, and even if there is a pinhole, it becomes a sacrificial anode of the first protective film, and the overall corrosion resistance can be improved. For example, the thickness of the second protective film is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 15 μm or less.
[0030]
After forming the second protective film, post-processing is performed as necessary (step S109). Examples of the post-treatment include a phosphoric acid treatment for improving the adhesion with the yoke and a resin coating for insulation. After that, magnetization is performed (step S110). Thereby, a rare earth magnet is completed.
[0031]
Thus, according to the present embodiment, since the magnet body is dissolved and then immersed in the borate buffer solution, oxidation of the magnet body can be suppressed. Therefore, the adhesion between the magnet body and the first protective film can be improved, and the corrosion resistance can be improved.
[0032]
In particular, if a borate buffer solution having a pH of 6 to 11 is used, a higher effect can be obtained.
[0033]
【Example】
Furthermore, specific examples of the present invention will be described.
[0034]
A magnet body having a composition of 14Nd-1Dy-7B-78Fe (numbers are atomic ratios) is prepared by powder metallurgy, and heat-treated at 600 ° C. for 2 hours in an argon atmosphere (steps S101 and S102). (Refer to step S103) and processed into a size of 56 × 40 × 8 (mm) and further chamfered by barrel polishing.
[0035]
Next, the magnet body was washed with an alkaline surfactant (see step S104) and then dissolved with a nitric acid solution (see step S105). Subsequently, the magnet body was immersed in a boric acid-borax buffer solution of 25 ° C. and pH 8.4 mixed at a rate of 18.9 g / l boric acid and 0.72 g / l borax decahydrate and washed. (See step S106).
[0036]
After that, nickel was plated on the magnet body using a Watt bath to form a first protective film (see step S107). After forming the first protective film, post-processing was performed (see step S109), and magnetization was performed (see step S110). Thereby, the rare earth magnet of the example was obtained.
[0037]
As a comparative example for the example, a rare earth magnet was manufactured in the same manner as in the example except that the magnet body was immersed in deionized water at 25 ° C. and washed after the dissolution treatment.
[0038]
The obtained rare earth magnets of Examples and Comparative Examples were subjected to an adhesion strength test according to JIS-H-8630 and a salt spray test for 24 hours according to JIS-C-0023. In the salt spray test, the appearance was inspected with the naked eye, and pass / fail was judged by the presence or absence of rusting. The results are shown in Table 1.
[0039]
[Table 1]
Figure 0003734479
[0040]
As shown in Table 1, according to the examples, adhesion strength higher than that of the comparative example was obtained, and the salt spray test was acceptable, whereas in the comparative example, corrosion was observed in the salt spray test. That is, if the magnet body is dissolved and then immersed in a borate buffer solution, the adhesion between the magnet body and the protective film can be improved, and excellent corrosion resistance can be obtained. I understood.
[0041]
The present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiments and examples, the manufacturing process of the rare earth magnet has been specifically described. However, it is not necessary to include all the processes, and other processes may be included.
[0042]
Moreover, although the case where the first protective film and the second protective film as needed are provided on the magnet body has been described in the above-described embodiment and examples, the magnetic element body further includes other components. May be. For example, another film may be provided between the magnet body and the first protective film, between the first protective film and the second protective film, or on the second protective film. .
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the method of manufacturing a rare earth magnet according to the present invention, the magnet body is dissolved in acid and then immersed in a borate buffer solution containing boric acid and borate . The oxidation of the magnet body can be suppressed. Therefore, the adhesion between the magnet body and the protective film can be improved, and the corrosion resistance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a rare earth magnet according to an embodiment of the present invention.

Claims (5)

希土類元素を含む磁石素体に保護膜が設けられた希土類磁石の製造方法であって、
磁石素体を酸により溶解処理したのち、ホウ酸およびホウ酸塩を含むホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理する工程と、
この浸漬処理を行ったのち、磁石素体に保護膜を形成する工程と
を含むことを特徴とする希土類磁石の製造方法。
A method for producing a rare earth magnet in which a protective film is provided on a magnet body containing a rare earth element,
A step of dissolving the magnet body with an acid and then immersing it in a borate buffer solution containing boric acid and borate ;
And a step of forming a protective film on the magnet body after performing the immersion treatment.
pH6からpH11のホウ酸塩緩衝溶液に浸漬処理することを特徴とする請求項1に記載の希土類磁石の製造方法。  The method for producing a rare earth magnet according to claim 1, wherein the immersion treatment is performed in a borate buffer solution having a pH of 6 to 11. 保護膜をめっきにより形成することを特徴とする請求項1または請求項2記載の希土類磁石の製造方法。  The method for producing a rare earth magnet according to claim 1 or 2, wherein the protective film is formed by plating. ホウ酸塩緩衝溶液は、ホウ酸塩として四ホウ酸ナトリウム10水和物、あるいは五ホウ酸アンモニウム、四ホウ酸アンモニウム、四ホウ酸カリウム、四ホウ酸リチウム、ペルオキソホウ酸ナトリウムまたはそれらの水和物を含むThe borate buffer solution is sodium tetraborate decahydrate as borate, or ammonium pentaborate, ammonium tetraborate, potassium tetraborate, lithium tetraborate, sodium peroxoborate or their hydration Including things
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。The method for producing a rare earth magnet according to any one of claims 1 to 3, wherein:
溶解処理により、磁石素体の表面の酸化物を除去し、The dissolution process removes oxides on the surface of the magnet body,
浸漬処理により、溶解処理により生じた磁石素体の表面の付着物を除去するRemove the deposits on the surface of the magnet body generated by the melting process by the dipping process.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の希土類磁石の製造方法。The method for producing a rare earth magnet according to any one of claims 1 to 4, wherein:
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